Bài giảng Bài 5: Glucozo (tiết 1)

 dưới dạng tinh thể lớn. Đường cát là đường mía kết tinh có lẫn tạp chất màu vàng. Đường phên là đường mía được ép thành phên, còn chứa nhiều tạp chất, có màu nâu sẫm. Đường kính chính là saccarozơ ở dạng tinh thể nhỏ.
II- CẤU TRÚC PHÂN TỬ
 Saccarozơ có công thức phân tử là C12H22O11.Người ta xác định cấu trúc phân tử saccarozơ căn cứ vào các dữ kiện thí nghiệm sau :
 - Dung dịch saccarozơ hòa tan Cu(OH)2 tạo thành dung dịch mào xanh lam, chứng tỏ phân tử saccarozơ có nhiều nhóm OH kề nhau
 - Dung dịch saccarozơ không có phản ứng tráng bạc, không bị oxi hóa bởi, chứng tỏ trong phân tử saccarozơ không có nhóm CHO.
 - Đun nóng dung dịch saccarozơ có mặt axit vô cơ làm xúc tác, ta được glucozơ và fructozơ.
 Các dữ kiện thực nghiệm khác cho phép xác định được trong phân tử saccarozơ gốc a -glucozơ và gốc b -fructozơ liên kết với nhau qua ngyên tử oxi giữa C1 của glucozơ và C2 của fructozơ (C1 - O - C2). Liên kết này thuộc loại liên kết glicozit. Vậy, cấu trúc phân tử saccarozơ được biểu diễn như sau :
 gốc a - glucozơ gốc b -fructozơ
III- TÍNH CHẤT HÓA HỌC
 Saccarozơ không có tính khử vì phân tử không còn nhóm OH hemiaxetal tự do nên không chuyển thành dạng mạch hở chứa nhóm anđehit. Vì vậy, saccarozơ chỉ có tính chất của ancol đa chức và có phản ứng của đisaccarit.
 1. Phản ứng với Cu(OH)2
 Thí nghiệm : Cho vào ống nghiệm vài giọt dung dịch CuSO4 5%, sau đó thêm tiếp 1 ml dung dịch NaOH 10%.Gạn bỏ phần dung dịch, giữ lại kết tủa Cu(OH)2, thêm khoảng 2 ml dung dịch saccarozơ 1%, sau đó lắc nhẹ.
 Hiện tượng : Kết tủa Cu(OH)2 tan trong dung dịch saccarozơ cho dung dịch xanh lam.
 Giải thích : Là một poliol có nhiều mhóm OH kề nhau nên saccarozơ đã phản ứng với Cu(OH)2 sinh ra phức đồng - saccarozơ tan có màu xanh lam.
 2C12H22O11 + Cu(OH)2 ® (C12H21O11)2Cu + 2H2O
 2 . Phản ứng thủy phân 
 Dung dịch saccarozơ không có tính khử nhưng khi đun nóng với axit thì tạo thành dung dịch có tính khử là do nó bị thủy phân thành glucozơ và fructozơ :
 C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 
 saccarozơ glucozơ fructozơ
 Trong cơ thể người, phản ứng này xảy ra nhờ enzim.
IV- ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT ĐƯỜNG SACCAROZƠ 
 1. Ứng dụng 
 Saccarozơ được dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, để sản xuất bánh kẹo, nước giải khát,...Trong công nghiệp dược phẩm để pha chế thuốc.
 2. Sản xuất đường saccarozơ
 Glucozơ là chất dinh dưỡng có gía trị của con người, nhất là đối với trẻ em, người già. Trong y học, glucozơ được dùng làm thuốc tăng lực. Trong công nghiệp,
 Mía, nguồn cung cấp saccarozơ
 Sản xuất đường từ cây mía qua một số công đoạn chính thể hiện ở sơ đồ dưới đây :
Cây mía
 (1) Ép
Nước mía (12 – 15% đường)
 (2) + Vôi sữa, lọc bỏ tạp chất
Dung dịch đường có lẫn hợp chất của canxi
 (3) + CO2, lọc bỏ CaCO3
Dung dịch đường (có màu)
 (4) + SO2 tẩy màu 
Dung dịch đường (không màu)
Lên men
Rượu
Rượu
Đường kính
Nước rỉ đường
 V- ĐỒNG PHÂN CỦA SACCAROZƠ : MANTOZƠ
 Trong số các đồng phân của saccarozơ, quan trọng nhất là mantozơ (còn gọi là đường mạch nha). Công thức phân tử C12H22O11 .
 Ở trạng thái tinh thể, phân tử mantozơ gồm 2 gốc glucozơ liên kết với nhau của C1 của gốc a - glucozơ này với C4 của gốc a - glucozơ kia qua một nguyên tử oxi. Liên kết a - C1 - O - C4 như thế được gọi là liên kết a -1,4 – glicozit.
Trong dung dịch, gốc a - glucozơ của mantozơ có thể mở vòng tạo ra nhóm CH=O :
 Mantozơ kết tinh Dạng anđehit của mantozơ trong dung dịch
 Do cấu trúc như trên, mantozơ có 3 tính chất chính :
 Tính chất của poliol giống saccarozơ : tác dụng với Cu(OH)2 cho phức đồng - mantozơ màu xanh lam.
 Tính khử tương tự glucozơ, thí dụ, khử [Ag(NH3)2]OH và Cu(OH)2 khi đun nóng. Mantozơ thuộc loại đisaccarit có tính khử.
 Bị thủy phân khi có mặt axit xúc tác hoặc enzim sinh ra 2 phân tử glucozơ.
 Mantozơ được điều chế bằng cách thủy phân tinh bột nhờ anzim amilaza (có trong mầm lúa). Phản ứng thủy phân này cũng xảy ra trong cơ thể người và động vật.
Bài 7
TINH BỘT
I- TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
 Tinh bột là chất rắn vô định hình, màu trắng, không tan trong nước nguội. Trong nước nóng từ 650C trở lên, tinh bột chuyển thành dung dịch keo nhớt, gọi là hồ tinh bột.
 Tinh bột có nhiều trong các loại hạt (gạo, mì, ngô,),củ (khoai, sắn,) và quả (táo, chuối,). Hàm lượng tinh bột trong gạo khoảng 80%, trong ngô khỏang 70%, trong củ khoai tâu tươi khoảng 20%.
 Gạo, ngô, khoai, sắn cung cấp tinh bột
II- CẤU TRÚC PHÂN TỬ
 Tinh bột là hỗn hợp của hai polisaccarit : amilozơ và amolopectin.Cả hai đều có công thức phân tử là (C6H10O5)n
 trong đó gốc C6H10O5 là gốc a - glucozơ .
 Amilozơ chiếm từ 20% - 30% khối lượng tinh bột, Trong phân tử amilozơ các gốc a - glucozơ nối với nhau bởi liên kết a -1,4 – glicozit ( hình 2.6a) tạo thành chuỗi dài không phân nhánh ( hình 2.6b). Phân tử khối của amilozơ vào khoảng 150.000 – 600.000 (ứng với n khoảng 1000 – 4000). Phân tử amilozơ không duỗi thẳng mà xoắn lại thành hình lò xo.
 a)
 a -1,4 – glicozit
 b)
 Hình 2.6 Phân tử amilozơ
Các gốc gốc a - glucozơ nối với nhau bởi liên kết a -1,4 – glicozit
Mô hình phân tử amilozơ
 Amolopectin chiếm khoảng 70% - 80 % khối lượng tinh bột. Amolopectin có cấu tạo mạch phân nhánh. Cứ khoảng 20 – 30 mắt xích a - glucozơ nối với nhau bởi liên kết a -1,4 – glicozit thì tạo thành một chuỗi. Do có thêm liên kết từ C1 của chuỗi này với C6 của chuỗi kia qua nguyên tử O (gọi là liên kết a -1,6 – glicozit) nên chuỡi bị phân nhánh như mô tả hình 2.7. Phân tử khối của amolopectin vào khoảng từ 300.000 – 3.000.000 (ứng với n khoảng 2000 – 200.000).
 Liên kết a -1,4 – glicozit và liên kết a -1,6 – glicozit
III- TÍNH CHẤT HÓA HỌC
 1. Phản ứng thủy phân
 a) Thủy phân nhờ xúc tác axit :
 Dung dịch tinh bột không có phản ứng tráng bạc nhưng sau khi đun nóng với axit vô cơ loãng ta được dung dịch có phản ứng tráng bạc. Nguyên nhân là do tinh bột bị thủy phân hoàn toàn cho glucozơ :
 (C6H10O5)n + nH2O n C6H12O6 
 b) Thủy phân nhờ enzim :
 Phản ứng thủy phân của tinh bột cũng xảy ra nhờ một số enzim. Nhờ enzim a - và b - amilaza (có trong nước bọt và trong mầm lúa) tinh bột bị thủy phân thành đextrin (C6H10O5)x (x < n) rồi thành mantozơ,mantozơ bị thủy phân thành glucozơ nhờ enzim mantaza.
 2 . Phản ứng màu với dung dịch iot 
 Thí nghiệm : Nhỏ dung dịch iot vào ống nghiệm đựng dung dịch hồ tinh bột hoặc vào mặt cắt của củ khoai lang.
 Hiện tượng : Dung dịch hồ tinh bột trong ống nghiệm cũng như mặt cắt của củ khoai lang đều nhuốm màu xanh tím. Khi đun nóng,màu xanh tím biến mất, khi để nguội màu xanh tím lại xuất hiện. 
 Giải thích : Phân tử tinh bột hấp thụ iot tạo ra màu xanh tím. Khi đun nóng,iot bị giải phóng ra khỏi phân tử tinh bột làm mất màu xanh tím đó. Khi để nguội, iot bị hấp thụ trở lại làm dung dịch có màu xanh tím. Phản ứng này được dùng đề nhận ra tinh bột bằng iot và ngược lại.
IV- SỰ CHUYỂN HÓA TINH BỘT TRONG CƠ THỂ
 Tinh bột trong các loại lương thực là một trong những thức ăn cơ bản của con người. Khi ta ăn, tinh bột bị thủy phân nhờ enzim amilaza có trong nước bọt thành đextrin, rồi thành mantozơ. Ở ruột, enzim mantaza giúp cho việc thủy phân mantozơ thành glucozơ. Glucozơ được hấp thu qua thành mao trạng ruột vào máu. Trong máu nồng độ glucozơ không đổi khoảng 0,1%. Lượng glucozơ dư được chuyển về gan : ở đây glucozơ hợp lại nhờ enzim thành glicozen (còn gọi là tinh bột động vật) dự trữ cho cơ thể. Khi nồng độ glucozơ trong máu giảmxuống dưới 0,1%, glicozen ở gan lại bị thủy phân glucozơ và theo đường máu chuyển đến các mô trong cơ thể. Tại các mô, glucozơ bị oxi hoá chậm qua các phản ứng phức tạp nhờ enzim thành CO2 và H2O, đồng thời giải phóng năng lượng cần thiết cho cơ thể hoạt động. Sự chuyển hóa tinh bột trong cơ thể được biễu diễn bởi sơ đồ sau:
[O]
enzim
H2O
H2O
H2O
b - amilaza
a - amilaza
 CO2 + H2O
enzim
 mantaza
 Tinh bột Đextrin Mantozơ Glucozơ 
 Glicozen
IV- SỰ TẠO THÀNH TINH BỘT TRONG CÂY XANH 
 Tinh bột được tạo thành trong cây xanh từ khí CO2, nước và năng lượng ánh sáng mặt trời gọi. Khí cacbonic được là cây hấp thụ từ không khí, nước được rễ cây hút từ đất. Chất diệp lục (clorophin) hấp thụ năng lượng của ánh mặt trời.Quá trình tạo thành tinh bột như vậy gọi là quá trình quang hợp. Qúa trình xảy ra phức tạp qua nhiều giai đoạn, trong đó có giai đọan tạo thành glucozơ, có thể được viết bằng phương trình hóa học đơn giản như sau:
áùnh sáng
clorophin
 6n CO2 + 5nH2O (C6H10O5)n + 6nO2 ­
Bài 7
XENLULOZƠ
I- TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
 Xenlulozơ là chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị,không tan trong nước ngay cả khi đun nóng, không tan trong cacù dung môi hữu cơ thông thường như ete, benzen,
 Xenlulozơ là thành phần chính tạo nên lớp màng tế bào thực vật, là bộ khung của cây cối. Xenlulozơ có nhiều trong bông (95 - 98%), đay, gai, tre, nứa(50 - 80%), gỗ (40 - 50%) .
 Rừng cây và bông là những nguồn cung cấp xenlulozơ
II- CẤU TRÚC PHÂN TỬ 
 Xenlulozơ,(C6H10O5)n , có phân tử khối rất